DE10112939B4 - Verfahren zur Anzeige und/oder Kontrolle des Füllstandes eines internen Speichers (Buffers) eines Schreibers für Datenträger - Google Patents

Verfahren zur Anzeige und/oder Kontrolle des Füllstandes eines internen Speichers (Buffers) eines Schreibers für Datenträger Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Anzeige und/oder Kontrolle des Füllstandes eines internen Speichers (Buffers) eines Schreibers für Datenträger zur Kompensation von Geschwindigkeitsunterschieden zwischen einem Daten verarbeitenden und sendenden Gerät und dem Schreiber, wobei während des Schreibens als Arbeitsphase des Schreibers die Zeit gemessen und die Anzahl der abgegebenen Schreibkommandos gezählt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Prüfungen und/oder nach einer Prüfung des Füllstandes des internen Speichers mit einem Abfragekommando ein aktueller Füllstand in Abhängigkeit entweder einer vorbestimmten oder vorbestimmbaren Zeit oder vorbestimmten oder vorbestimmbaren Zeitintervallen seit der letzten Prüfung, der Schreibgeschwindigkeit, der belegten Größe des internen Speichers und der Anzahl der abgegebenen Schreib-Kommandos nach der Formel Xneu = Xalt + (A·B) – (t·Y) [Formel]mit
Xneu – aktuell berechnete und damit berechnet belegte Größe in Bytes,
Xalt – belegte Größe zum Zeitpunkt der letzten Prüfung in Bytes,
A – Anzahl übertragener Blöcke seit Xalt,
B – Blockgröße der übertragenen Blöcke in Bytes,...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anzeige und/oder Kontrolle des Füllstandes eines internen Speichers (Buffers) eines Schreibers fur Datenträger zur Kompensation von Geschwindigkeitsunterschieden zwischen einem Daten verarbeitenden und sendenden Gerät und dem Schreiber, wobei während des Schreibens als Arbeitsphase des Schreibers die Zeit gemessen und die Anzahl der abgegebenen Schreibkommandos gezählt wird.
  • In bekannten Software-Programmen für das Beschreiben von Datenträgern wird durch das Schreibprogramm nach jedem, nach jedem zweiten oder nach jedem dritten Schreibkommando ein Abfragekommando geschickt. Über dieses Abfragekommando wird dabei die Größe des benutzten internen Speichers ermittelt. Das Ergebnis wird entweder dem Nutzer angezeigt oder zum Steuern des Schreibers genutzt. Das Abfragekommando dauert je nach Schnittstelle wenige Millisekunden. Dabei kann es vorkommen, dass die Abfrage zu viel Zeit in Anspruch nimmt und daher das Schreiben fehlschlägt, so dass ein sogenannter Buffer-Underrun eintritt. Der interne Speicher (Buffer) des Schreibers ist leer, der Schreiber kann mangels Daten mit seiner Aufgabe nicht fortfahren und muss das Beschreiben des Datenträgers abbrechen. Üblicherweise wird der betreffende Datenträger beim Auftreten eines solchen Fehlers unbrauchbar, wenngleich einige Schreiber oder Programme versuchen, die betreffende Session noch automatisch zu schließen, um wenigstens bis dahin geschriebene Daten zugänglich zu machen.
  • Durch weitere Verfahren, siehe auch „Burn-Proof" oder „Just Link", wird versucht, den Buffer-Underrun zu verhindern. Dabei wird der Laser zum Schreiben der Datenträger gestoppt, falls die Datenmenge im internen Speicher einen bestimmten Wert unterschreitet. Dieser Wert ist z.B. eine Belegung von 10 %, somit ist 90 % des internen Speicherinhaltes leer. Erst wenn die Belegung einen Wert überschreitet, wird der Schreibvorgang wieder gestartet. Das kann beliebig oft vonstatten gehen, so dass der Buffer-Underrun vermieden wird.
  • Durch die Druckschrift US 5 276 662 A ist ein Verfahren zur Kontrolle des Status eines Buffers bekannt, wobei die vom Host abgegebenen Schreibkommandos gezählt werden und die Anzahl der Eingangsbytes in bestimmten Zeitintervallen zur Feststellung des Status des Buffers gegenüber der Anzahl Ausgangsbytes, die mit einer bestimmten Schreibgeschwindigkeit auf den Datenträger aufgeschrieben werden, überprüft werden. Während der Feststellung des Status ist aber keine Steuerung des Schreibvorganges von der Schreib-Software möglich. Weiterhin dauert das dazu notwendige Abfragekommando je nach Schnittstelle einige Millisekunden, wobei es vorkommen kann, dass die Abfrage zu viel Zeit in Anspruch nimmt und daher das Schreiben fehlschlägt, so dass der Buffer-Underrun eintritt. Auf diese Abfrage kann aber auch nicht verzichtet werden, da sonst der Nutzer keine Anzeige erhält.
    •
  • Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, um den Stand des internen Speichers eines Schreibers für Datenträger zu kennen und dabei den Übertragungsbus weniger zu beanspruchen.
  • Dieses Problem wird mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Größe eines benutzten interen Speichers (Buffers) eines Schreibers, insbesondere als CD(Compact Disc)/DVD(Digital Versatile Disk)-Recorder, CD/DVD-Writer oder CD/DVD-Brenner bezeichnet, für derartige Datenträger bekannt ist. Diese Größe kann zum Einen dem Benutzer angezeigt werden, um ihm mehr Informationen über den Brennvorgang zu geben, und/oder zum Anderen zum Steuern des Schreibvorgangs (Brennvorgangs) benutzt werden.
  • Folgende Verfahren werden zum Beschreiben dieser Datenträger unter anderem verwendet:
    • – Track-At-Once, wobei der aufzeichnende Laserstrahl nach jedem geschriebenen Track abgeschaltet und beim Schreiben eines neuen Tracks eingeschaltet wird, so dass zwischen den einzelnen Tracks einleitende und abschließende Blöcke (Run-in/Run-out Blocks) geschrieben werden,
    • – Disc-At-Once, wobei mehrere Tracks ohne Abschalten des Laserstrahls geschrieben werden und der Datenträger automatisch finalisiert wird, so dass keine weiteren Tracks mehr hinzugefügt werden können,
    • – Session-At-Once, wobei eine komplette Session (ein oder mehrere Tracks beliebigen Typs-Daten oder Audio – bestehend aus Lead-In, Programmbereich und Lead-Out) in einem Durchgang geschrieben wird und ein Datenträger mit mehreren Sessions (Multisession) versehen werden kann, und
    Packet-Writing, wobei gegenüber den genannten Verfahren wesentlich kleinere Blöcke geschrieben werden.
  • Bei Anwendung dieser Verfahren werden die zu schreibenden Daten, z.B. Video, Audio, Programme, Datenbanken usw., in Echtzeit an den Schreiber übertragen, welcher die Daten dann auf die CD oder DVD schreibt.
  • Vor dem Schreiben speichert der Schreiber die per Schnittstelle, z.B. IDE, SCSI, IEEE1394 oder USB, übertragenen Daten in den internen Speicher (Buffer). Aus diesem internen Speicher werden die Daten auf den Datenträger gespeichert. Nähert sich der unbenutzte interne Speicher im Schreiber der Größe des internen Gesamtspeichers, dass heißt es befinden sich immer weniger Daten in diesem internen Speicher, so wird ein so genannter Buffer-Underrun immer wahrscheinlicher. Ist der interne Speicher leer, bricht der Laser seinen Schreibvorgang ab und der Buffer-Underrun ist eingetreten. Das bedeutet, dass der Datenträger oder zumindest der geschriebene Track unbrauchbar wird.
  • In vielen bekannten Software-Programmen für das Beschreiben der Datenträger schickt das Schreibprogramm daher nach jedem, nach jedem zweiten oder nach jedem dritten Schreibkommando ein Abfragekommando, wie groß der benutzte interne Speicher ist, um dann gegebenenfalls das dem Nutzer anzuzeigen oder entsprechend das Schreiben zu steuern. Das Abfragekommando dauert je nach Schnittstelle wenige Millisekunden. Dabei kann es vorkommen, dass die Abfrage zu viel Zeit in Anspruch nimmt und daher das Schreiben fehlschlägt, so dass der Buffer-Underrun eintritt. Auf diese Abfrage kann allerdings nicht verzichtet werden, da sonst der Nutzer keine Anzeige erhält oder aber keine Steuerung des Schreibvorgangs von der Schreib-Software mehr möglich ist.
  • Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Lösungen besteht darin, dass wenigstens in der Arbeitsphase des Schreibers die Zeit gemessen, die Anzahl der abgegebenen Schreibkommandos gezählt und zwischen Prüfungen und/oder nach einer Prüfung des Füllstandes des internen Speichers ein aktueller Füllstand nach einer vorbestimmten oder vorbestimmbaren Zeit oder vorbestimmten oder vorbestimmbaren Zeitintervallen seit der letzten Prüfung, der Schreibgeschwindigkeit, der Größe des internen Speichers und der Anzahl der abgegebenen Schreib-Kommandos ermittelt werden.
  • Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist die Möglichkeit der Maximierung der Datenübertragungsgeschwindigkeit in dem weder zu viele Daten noch zu wenige Daten an den Schreiber für Datenträger zum Beispiel in Form von CD (Compact Disc) oder DVD (Digital Versatile Disk) gesendet werden. Vorteilhafterweise ist der Schreiber zum Beispiel ein CD-Brenner, ein CD-Brenner mit Lese-Modus, ein DVD-Brenner oder ein DVD-Brenner mit Lese-Modus. Das geschieht durch Berechnung des Füllstandes des internen Speichers mit der Formel. Wäre der Füllstand des Speichers nicht bekannt und würden deshalb zu viele Daten geschrieben als der Schreiber verarbeiten kann, dann würde eine zusätzliche Verzögerung durch das Abweisen und wiederholte Senden der Daten erfolgen. Das verringert den Datendurchsatz und erhöht die Gefahr eines Buffer-Underruns.
  • Dadurch wird der Füllstand des internen Speichers seltener ausgelesen, so dass die Gefahr des Eintretens eines Buffer-Underruns wesentlich verringert wird.
  • Die erfindungsgemäßen Lösungen sind weiterhin auch vorteilhaft bei Schreibern, die Verfahren zur Vermeidung des Buffer-Underruns aufweisen (z.B. „Burn-Proof", „Just Link") einsetzbar. Zwar tritt bei diesen Verfahren kein Buffer-Underrun auf, aber bei Unterschreiten des Schwellwertes an Daten im internen Speicher wird der Schreibvorgang für einige Sekunden gestoppt, zumindest wird die Gesamtdauer des Schreibens vergrößert. Diese Zeitverluste werden mit der Erfindung weitestgehend vermieden.
  • Das kann auch durch ein einmaliges Auslesen am Anfang des Schreibprozesses geschehen, wobei die folgenden Zustände nur noch berechnet werden.
  • Damit wird gewährleistet, dass der Schreiber immer so viele Daten erhält, wie er auch verarbeiten kann.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 4 angegeben.
  • Das Auslesen des Füllstandes des internen Speichers erfolgt nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 in regelmäßigen Zeitabständen, wobei der neue ausgelesene Wert X als belegte Größe des internen Speichers des Schreibers als neuer Referenzwert benutzt wird. Durch diesen Sachverhalt ist ein ständiger und im Wesentlichen genauer Füllstand dem Nutzer angebbar.
  • Diese ständige Annäherung an den wirklichen Füllstand des internen Speichers bewirkt, dass das Kommando zum Auslesen des internen Speichers seltener aufgerufen wird und dennoch die Kenntnis über den Füllstand des internen Speichers besser ist. Damit wird die Belastung der Schnittstellen durch weniger Kommandos zur Ermittlung des Füllstandes des internen Speichers verringert und der Schreiber kann mehr Schreibkommandos schneller übertragen, wobei es seltener zu den Buffer-Underruns kommt.
  • Die Weiterbildung des Patentanspruchs 3, wobei die Zeit für die Ausführung des Kommandos „belegte Buffergröße auslesen" gemessen, bei Überschreiten einer vorgebbaren Zeitdauer dieses Kommando noch seltener aufgerufen und dazwischen die Größe unter Anwendung der [Formel] berechnet werden, führt zu Schreibern, die eine besonders lange Zeit für dieses Kommando benötigen, so dass es zu einer weiteren Verringerung der Möglichkeit des Buffer-Underruns kommt.
  • Ist der interne Speicher belegt und kann dieser dadurch keine weiteren Daten mehr aufnehmen, werden aber trotzdem noch weitere Daten vom Daten verarbeitenden und sendenden Gerät geschickt, so werden diese Daten entweder abgelehnt oder die Zeitdauer zur Aufnahme der Daten ist wesentlich größer. Zum Ersten müssen die Daten erneut geschickt werden oder zum Zweiten wartet der Schreiber bis der interne Speicher wieder so viel Platz hat, dass diese Daten aufgenommen werden können. Beides führt zu einer Vergrößerung der Zeitdauer zum Schreiben des Datenträgers. Bei diesen Vorgängen ist die Übertragung von Daten blockiert und in dieser Zeit können keine anderen Funktionen realisiert werden. Das wird durch die Weiterbildung des Patentanspruchs 4 vermieden, wobei der interne Speicher des Schreibers kleiner/gleich 100 % über die die Daten erfassenden Einrichtung im Daten verarbeitenden und sendenden Gerät belegt wird.
    •
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als ein Verfahren zur Anzeige und/oder Kontrolle des Füllstandes eines internen Speichers (Buffers) eines Schreibers für Datenträger zur Kompensation von Geschwindigkeitsunterschieden zwischen einem Daten verarbeitenden und sendenden Gerät und dem Schreiber, wobei während des Schreibens als Arbeitsphase des Schrei bers die Zeit gemessen und die Anzahl der abgegebenen Schreibkommandos gezählt wird, wird im Folgenden näher beschrieben.
  • Das Daten verarbeitende und sendende Gerät ist ein Computer mit mehreren Speichern. Einer dieser Speicher ist z.B. eine Festplatte, auf der sich die Daten und entsprechende Verarbeitungsprogramm befinden. Ein Programm davon ist die Verwaltung des internen Speichers (Buffers) des Schreibers.
  • Der Datenträger stellt entweder eine CD (Compact Disc) oder eine DVD (Digital Versatile Disk) dar. Inhalte dieser Datenträger können Computer-Programme, Texte, Bilder, Grafiken, Audio, Video oder Spielfilme sein. Als Schreiber für diese Datenträger kommen CD-Brenner, CD-Brenner mit Lese-Modus, DVD-Brenner oder DVD-Brenner mit Lese-Modus zum Einsatz.
  • Der Schreiber arbeitet nach dem Track-At-Once, Disc-At-Once, Session-At-Once oder Packet-Writing Verfahren. Eine Charakterisierung dieser Verfahren erfolgte bereits in einem oberen Abchnitt. Bei diesen Schreib-Verfahren werden die zu schreibenden Daten in Echtzeit an den Schreiber übertragen, der diese Daten dann auf die CD oder DVD schreibt.
  • Vor dem Schreiben werden die über eine Schnittstelle, z.B. IDE, SCSI, IEEE1394 oder USB, übertragenen Daten in den internen Speicher (Buffer) des Schreibers gespeichert, um Geschwindigkeitsunterschiede zwischen den verschiedenen Geräten auszugleichen. Diese Geräte sind z.B. ein Computer mit dem Schreiber. Dieser Computer übernimmt gleichzeitig über eine spezielle Software die Steuerung des Schreibers. Danach werden diese Daten des internen Speichers auf den Datenträger gespeichert.
  • Der interne Speicher gewährleistet den Schutz gegen zwischenzeitliche Aussetzer oder Unterbrechungen im von dem Daten verarbeitenden und sendenden Gerät gelieferten Datenstrom. Die Daten werden dazu von der Festplatte des Computers zu den internen Speicher des Schreibers geliefert. Die Folge von längeren Aussetzern im Datenstrom, die nicht mehr vom internen Speicher des Schreibers abgefangen werden können, bezeichnet man als Buffer-Underrun. Der interne Speicher ist leer, der Schreiber kann mangels Daten mit seiner Aufgabe nicht fortfahren und muss das Beschreiben des Datenträgers abbrechen. Das führt dazu, dass zumindest der geschriebene Track oder der gesamte Datenträger unbrauchbar wird. Um den Buffer-Underrun zu umgehen, ist es über die Software möglich, mit einem Befehl den Stand des internen Speichers (Recorder-Buffers) abzufragen. Das Wissen über die Größe des be nutzten internen Speichers des Schreibers ist damit eine interessante Größe. Unter anderem kann diese Größe dem Nutzer angezeigt werden, um mehr Informationen über den Brennvorgang bereitzustellen, oder diese Größe ist zum Steuern des Brennvorgangs nutzbar. Üblicherweise schickt das Brennprogramm daher nach jedem, nach jedem zweiten oder nach jedem dritten Schreibkommando ein Abfragekommando über die Größe des benutzten internen Speichers, um dann gegebenenfalls das dem Nutzer anzuzeigen oder entsprechend das Schreiben zu steuern. Jedes Kommando über den Füllstand des internen Speichers dauert je nach Schreiber und Schnittstelle einige Millisekunden. Dabei kann es passieren, dass das Abfragen des Füllstandes des internen Speichers zu viel Zeit in Anspruch nimmt und daher das Schreiben fehlschlägt, so dass es zu einem Buffer-Underrun kommt.
  • Um diesen Sachverhalt einzuschränken wird der Füllstand des internen Speichers seltener ausgelesen und um den Stand zwischen den Abständen zu kennen, wird dieser errechnet.
  • Dazu wird wenigstens in der Arbeitsphase des Schreibers die Zeit über eine Zeitmesseinrichtung im Computer gemessen, die Anzahl der abgegebenen Schreibkommandos in einer Einrichtung des Computers gezählt und der aktuelle Füllstand zwischen Prüfungen und/oder nach einer Prüfung des Füllstandes des internen Speichers nach einer vorbestimmten oder vorbestimmbaren Zeit oder vorbestimmten oder vorbestimmbaren Zeitintervallen seit der letzten Prüfung und unter Einbeziehung der Schreibgeschwindigkeit, der Größe des internen Speichers und der Anzahl der abgegebenen Schreib-Kommandos in einer Einrichtung des Computers ermittelt. Diese vorgenannten Einrichtungen sind softwaremäßig realisiert und Bestandteile der Steuerung des Schreibers. Die Steuerung selbst ist wiederum ein Bestandteil des Computers.
  • Der Füllstand des internen Speichers wird in der Steuerung nach der Formel Xneu = Xalt + (A·B) – (t·Y) [Formel] mitXneu – aktuelle belegte Größe in Bytes,
    Xalt – belegte Größe zum Zeitpunkt der letzten Prüfung in Bytes,
    A – Anzahl übertragener Blöcke seit Xalt,
    B – Blockgröße der übertragenen Blöcke in Bytes,
    t – Zeit in Sekunden und
    Y – Brenngeschiwindigkeit in Bytes pro Sekunde
    berechnet.
  • Dadurch wird die Größe Xneu, statt ständig abgefragt zu werden, neu berechnet.
  • Diese ständige Annäherung des wirklichen Füllstandes bewirkt, dass das Kommando zum Auslesen des internen Speichers deutlich seltener aufgerufen wird und dennoch das Wissen um den Füllstand wesentlich besser ist. Der Füllstand wurde bisher nur nach jedem zweiten Schreibbefehl abgeschickt, jetzt kann dieser nach jedem Schreibbefehl die Abschätzung erfolgen. Damit wird die Belastung der Schnittstellen durch weniger Kommandos zur Ermittlung des Füllstandes wesentlich verringert und der Schreiber kann mehr Schreibkommandos schneller übertragen, wobei es seltener zu Buffer-Underruns kommt.
  • In Ausführungsformen, bei denen durch spezielle Verfahren der Buffer-Underrun verhindert wird, wird der Brennvorgang für einige Zeit abgebrochen, zumindest wird die Gesamtdauer des Brennvorganges größer. Mit der Anwendung der erfindungsgemäßen Lösungen kann diese Zeit im Wesentlichen eingespart werden, so dass die Gesamtdauer des Brennvorganges in diesen Ausführungsformen verringerbar ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Ausführungsbeispiels kann die Zeit, die die Ausführung des Kommandos „belegte Buffergröße auslesen" dauert gemessen werden. Wenn das Kommando länger als eine bestimmte Zeit dauert, wird diese noch seltener aufgerufen und dazwischen wie oben berechnet. Dies führt dann zu Schreibern, die besonders lange für dieses Kommando brauchen, so dass dadurch die Gefahr eines Buffer-Underruns weiter verringert wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Ausführungsbeispiels kann über eine die Daten zum internen Speicher erfassende Einrichtung in dem Daten verarbeitenden und sendenden Gerät sichergestellt werden, dass die Speicherplatzbelegung des internen Speichers kleiner/gleich 100 %, vorzugsweise gleich/größer 80 % und kleiner/gleich 100 %, ist.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Anzeige und/oder Kontrolle des Füllstandes eines internen Speichers (Buffers) eines Schreibers für Datenträger zur Kompensation von Geschwindigkeitsunterschieden zwischen einem Daten verarbeitenden und sendenden Gerät und dem Schreiber, wobei während des Schreibens als Arbeitsphase des Schreibers die Zeit gemessen und die Anzahl der abgegebenen Schreibkommandos gezählt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Prüfungen und/oder nach einer Prüfung des Füllstandes des internen Speichers mit einem Abfragekommando ein aktueller Füllstand in Abhängigkeit entweder einer vorbestimmten oder vorbestimmbaren Zeit oder vorbestimmten oder vorbestimmbaren Zeitintervallen seit der letzten Prüfung, der Schreibgeschwindigkeit, der belegten Größe des internen Speichers und der Anzahl der abgegebenen Schreib-Kommandos nach der Formel Xneu = Xalt + (A·B) – (t·Y) [Formel]mit Xneu – aktuell berechnete und damit berechnet belegte Größe in Bytes, Xalt – belegte Größe zum Zeitpunkt der letzten Prüfung in Bytes, A – Anzahl übertragener Blöcke seit Xalt, B – Blockgröße der übertragenen Blöcke in Bytes, t – Zeit in Sekunden und Y – Brenngeschwindigkeit in Bytes pro Sekunde ohne Messung und damit ohne Prüfung des Füllstandes des internen Speichers durch Abfragekommandos berechnet wird, so dass Abfragekommandos als Prüfung des aktuellen Füllstandes des internen Speichers durch berechnete Werte als Abfragekommandos ersetzt werden und die Geschwindigkeit der Datenübertragung maximierbar ist.
  2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in regelmäßigen Zeitabständen der Wert X als belegte Größe des internen Speichers des Schreibers neu ausgelesen, und als neuer Referenzwert benutzt wird.
  3. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeit für die Ausführung des Kommandos „belegte Buffergröße auslesen" gemessen, dass danach das Kommando nach einer größeren und/oder einer vorgebbaren Zeitdauer aufgerufen und dass dazwischen die Große unter Anwendung der [Formel] berechnet werden.
  4. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten vom Daten verarbeitenden und sendenden Gerät zum internen Speicher so erfasst werden, dass die Speicherplatzbelegung des internen Speichers kleiner/gleich 100 % ist.
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